打开电子铭牌


只有性能才重要


开放式电子铭牌将大大加快电机
的调试速度并提高其性能。然而,

到目前为止,一直缺少独立于制造商的通信协议。


开放式电子电机铭牌还将实现机器和系统的远程维护。© fotolia – zapp2photo
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科隆技术大学的科学家发现了一种解决方案,其中亨斯特勒的SCS开放式链路电机反馈接口起着核心作用。SCS开放式链路设计用于发动机和动力总成之间的高性能双向数据传输。该接口可实现来自不同制造商的设备之间的平滑互操作性。自2017年以来,TH Köln的研究项目“作为网络物理系统的发动机 - 电子铭牌”也一直在处理一个非常相似的主题。

来自自动化技术研究所的Jens Onno Krah教授及其同事为电子电机型板设计了一种开放式数字通信方法,可供来自不同制造商的变频器使用。通过这种方式,转换器可以自动检测每个连接的电机,并使用适当的参数对其进行配置 - 然后电机以最佳效率运行。到目前为止,变频器仅自动检测配备编码器且来自同一制造商的电机。另一方面,来自竞争对手的电机必须以高昂的费用手动配置,这通常由于缺乏精度而导致驱动器的性能损失。

机器制造商应该能够自由选择他们的组件

科隆TH理工学院科学项目的推动力来自德国工程联合会(VDMA)和德国工程技术协会(两家机构都希望促进开放式电子电机铭牌的开发,以便机器制造商可以根据最佳性能而不是兼容性来选择其组件。这不仅会带来更高效的机器,而且还会增加组件制造商之间的竞争,从而进一步提高其产品质量。

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界面使铭牌首先成为可能

通过该研究项目,TH Köln的科学家希望为两项任务找到解决方案:一方面,电子铭牌(到目前为止只有单个制造商为其设备提供)应该在制造商之间可读。另一方面,它也应该可用于没有内置编码器的电机。对于带编码器的电机,电子铭牌通常存储在编码器的EEPROM(存储器)中。在这里,可以使用编码器自己的数字接口读出它。在无传感器驱动器中,缺少此接口,因此电子铭牌从电机到转换器的传输必须以不同的方式进行。

在他们的研究过程中,Krah教授和他的同事们发现,电机电缆可用于在这些驱动器中传输铭牌数据。不需要额外的电缆。这是通过 Hengstler 的开放式接口 SCS 开放式链路实现的,因为该协议可用于以高达 10 MBaud 的速率传输带编码器的电机和高达 32 KHz 的调节器周期,以及通过新开发的电源接口通信传输没有内置编码器的电机。因此,亨斯特勒的解决方案满足了该行业的核心要求,该行业需要一个没有额外电缆的电子铭牌。

Krah教授在与亨斯特勒的早期联合项目中已经意识到SCS开放链接,该项目涉及使用具有数字接口的功能安全的编码器。除了SCS开放链路外,市场上还有其他单电缆协议。然而,科学家们选择了亨斯特勒的接口,因为它是唯一真正的开放接口:每个组件制造商都可以将其产品认证为SCS开放链路。

功能强大、经济实惠且安全的解决方案

Hengstler接口是一种相对便宜的解决方案,因为它使用当前的RS485标准,该标准可以在长达100米的距离内进行数据传输。SCS开链路也非常坚固,因为由于RS485数据电缆的对称电缆结构,电磁辐射几乎不会影响信号传输。

在开发接口时,亨斯特勒还非常重视高水平的功能安全性:因此,SCS 开放式链路被认证可用于安全完整性等级 3 (SIL3) 以下的应用。

在前往制服铭牌的路上

科隆TH的科学家们的研究现在几乎已经完成。他们的结论是:统一的电子电机铭牌 - 用于通过电源接口通信不带编码器的电机 - 可以在实践中相对轻松地实现。亨斯特勒的SCS开放链路为此提供了理想的基础,因为每个设备制造商都可以使用此接口。

如果接口在市场上建立起来,机器和设备制造商的组件选择将显着增加。然后,重点将不再是兼容性,而是性能。因此,可以通过引入开放式电子发动机铭牌来提高机器的性能和效率。这不仅对机器用户有很大的好处,而且对气候也有很大的好处。毕竟,更高效的机器消耗更少的电力 - 这仍然主要来自工业中的化石燃料